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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

意义：氟是人体不可缺少的微量元素，是构成骨骼与牙齿的成分之一，在形成骨组织与牙釉质的过程中起到重要作用。少量氟可以促进牙齿珐琅质对细菌酸性腐蚀的抵抗力，防止龋齿。若是人体长期摄入的氟含量过高,其牙齿会变黑，牙板变黄，牙面变粗糙,也就是氟斑牙。当摄入的氟含量过高时，人体的骨骼也会产生病变，过量的氟会影响人体骨细胞的功能、骨骼的形状、结构与强扶。饮用高氟水很容易引起氟中毒，在我国，高氟水主要分布在华北、西北、东北和黄淮海平原地区，但是除了上海以外，氟中毒几乎各个省份都有。另外，陶瓷玻璃业、半导体制造业、电镀、炼铝厂、砖厂、钢铁厂、火力发电厂等工业生产活动排放的高含氟废水，使大量可溶和不可溶性含氟废水进入地下水中，造成水体氟污染，在食物链的传递下最终危害人的健康。人体中的氟主要从饮水中获得，当饮用水中氟离子浓度高于1.5mg/l时，即可引起氟斑牙，长期饮用会导致氟中毒。因此，处理含氟废水对于保障我国人民群众的身体健康和保护生态环境具有重大意义。

目的：目前吸附法除氟是全球使用最多的方法，选择何种吸附剂在长期以来备受关注。本设计主要根据国内外氟污染废水处理行业的现状，对现有的吸附剂进行调查、分析和改良，设计出一种新型的复合型吸附材料用于除去水中的氟离子。本设计拟以聚苯乙烯系大孔树脂为载体，固载纳米级羟基磷灰石(hap)，制备一种新的树脂基hap复合除氟材料。考察复合材料对于水中氟离子的吸附性能，解析复合材料除氟的吸附机理，并探究复合材料对真实水体中氟离子的选择性吸附行为。新制备的复合材料具有低价、高效、易再生、不产生二次污染等优点，可以有效降低水中氟离子的浓度，减少对环境的污染。

2. 研究的基本内容

树脂内部具有高分子网状纳米孔道，孔道内可以负载各种吸附剂。因为HAP具有吸附效率高、受pH影响小和价格较低的优点，同时树脂具有可再生的优点，本研究拟以高分子树脂为载体，在其内部负载纳米级HAP颗粒，制备出一种新型的树脂基HAP复合材料。

通过红外、XRD、SEM、TEM等表征方法考察该复合材料的孔径、孔容和比表面积等结构特征，通过静态吸附实验探究氟离子吸附等温线、pH影响、共存竞争影响及吸附动力学等性能，并进一步解析树脂基HAP复合除氟吸附剂对水中氟离子的净化机理，对该新型复合材料的制备过程、除氟效能有全面的了解及掌握，可为相关除氟复合材料的研发提供理论依据。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1、选择d201树脂作为载体，选择合适的钙源和磷源制备出树脂基hap复合除氟材料；

4. 参考文献

[1]徐敬生.多孔聚苯乙烯树脂负载纳米水合氧化锆的制备及其除氟性能研究[d].南京大学,2014.

[2]雷绍民,.郭振华.氟污染的危害及含氟废水处理技术研究进展[j].金属矿山,2012,(04):152-155.

[3]李俊,马伟芳,邢永杰.饮用水骨炭除氟应用示范[j].水处理技术, 2009,35(08):107-109.